DE2250687A1

DE2250687A1 - Pumpvorrichtung fuer fluessigen kraftstoff

Info

Publication number: DE2250687A1
Application number: DE19722250687
Authority: DE
Inventors: Ivor Fenne
Original assignee: CAV Ltd
Current assignee: CAV Ltd
Priority date: 1971-10-15
Filing date: 1972-10-16
Publication date: 1973-04-19
Also published as: FR2157496A5; JPS49100416A; GB1404584A; IT966319B

Description

PATENTANWÄLTE Dipl.-Ing. WERNER COHAUSZ · Dipl.-Ing. WILHELM FLORACK - Dipl.-Ing. RUDOLF KNAUF

4 Düsseldorf/ Schumannstraße 97

C.A.Y. Limited

GB-Birmingham

Well Street 13. Oktober 1972

Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff

Die Erfindung betrifft eine Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff zur Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung in einfacher und zweckmäßiger Form vorzusehen.

Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Akkumulator zur Speicherung von unter «LDruck stehendem Kraftstoff, Mittel zum Laden des Akkumulators, einen Zylinder, einen in den Zylinder verschiebbaren Preikolben, Federmittel zum Drücken des Freikolbens in Sichtung auf ein Ende des Zylinders, einen Auslaß vom anderen Ende des Zylinders, erste Ventilmittel zur Regelung der Verbindung zwischen dem einen Ende des Zylinders und dem Akkumulator, zweite Ventilmittel zur Regelung der Verbindung zwischen den Enden des Zylinders und Betätigungsmittel zur Betätigung der beiden Ventilmittel, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß dann, wenn Kraftstoff zum Auslaß geleitet werden soll, die Mittel zuerst zum Schließen der zweiten Ventilmittel und dann zum öffnen der ersten Ventilmittel in !Funktion gesetzt werden, derart, daß Kraftstoff vom Akkumulator dem einen Ende des Zylinders zugeführt wird und daAirch eine Bewegung des Preikolbens in Richtung auf das andere Ende des Zylinders beiwkrt und Kraftstoff daraus zum Auslaß verdrängt wird» während bei einem Ausschalten der Mittel die ersten Ventilmittel geschlossen werden, dem sich das Öffnen der zweiten Ventilmittel anschließt, derart, daß die Rückkehr des Freikolbens zu dem einen Ende des Zylinders ermöglicht wird*

Die Erfindung ist nachstehend an Hand zweier Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:

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Pig. 1 eine Darstellung des ersten Ausführungsbeispiels und Fig. 2 eine Sarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels.

In Pig. list ein Akkumulator 10 dargestellt, in dem flüssiger Kraftstoff mit hohem Druck gespeichert wird. Der Akkumulator wird mittels einer Pumpe 9 geladen, die zweckmäßigerweise durch den Motor angetrieben wird, dem die Vorrichtung zugeordnet ist. Ferner ist ein Zylinder 11 vorgesehen, in der ein bewegbarer Freikolben 12 sitzt. Der Freikolben ist in Richtung auf ein Ende des Zylinders durch eine Schraubendruckfeder 13 vorgespannt, und vom anderen Ende des Zylinders erstreckt sich ein Auslaßweg 14, der mit dem Einlaß einer Einspritzdüse 15 in Verbindung steht, die so angeordnet ist, daß sie Kraftstoff in den Brennraum eines zugehörigen Motors einleitet.

Ferner sind erste Ventilmittel vorgesehen, bestehend/einem zyllndri- /aus sehen Ventilelement 16, das in einer Bohrung verschiebbar ist und zum Zusammenwirken mit einem Sitz ausgebildet ist, der an einem zylindrischen Teil 17 vorgesehen ist, der ebenfalls in der Bohrung verschiebbar ist. Der zylindrische Teil 17 wird durch Federkraft in Bichtungdes Ventilelements 16 durch eine Schraubendruckfeder 18 vorgespannt, und am Ende, das von dem Ventilelement 16 abgewandt ist, ist eine Vergrößerung 19 vorgesehen, die ein Ventilelement bildet. Dieses Ventilelement wirkt mit einem Sitz zusammen, der durch einen Absatz 20 gebildet ist, welcher in Derbohrung gebildet ist| dieadurch wird ein ein zweites Ventil gebildet. Das Ende der Bohrung, in dem die Feder sitzt, steht mit dem anderen Ende des Zylinders 11 und mit dem Aualß »in Verbindung, und zwischen den Enden der Bohrung befindet sich eine Öffnung 21, die mit dem Akkumulator 10 in Verbindung steht.

Innerhalb des zylindrischen Teils I7 sitzt ein Blindkanal 22, der in eine Hut oder dergleichen in der Oberfläche des Teils 17 öffnet, wobei die Nut mit dem einen Ende des Zylinders in Verbindung steht.

Das Ventilelement 16 wird in eine Cithung auf den zylindrischen Teil zu durch eine Schraubendruckfeder 23 vorgespannt, und as ist mit einem Schaft versehen, der an «einem vom Ventileaement entfernt liegenden En-

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de einen Kolben 24 trägt. Der Kolben 24 ist innerhalb eines Zylinders verschiebbar, dessen eines Ende mit dem Akkumulator in Verbindung steht. Sie Größen des Ventilelements 16 und des Kolbens 24 sind so gewählt, daß der Verband druckausgeglichen ist.

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Zur Bewegung des Ventil elements 16 gegen die Wirkung der Feder 2J ist ein Hubmagnet 25 vorgesehen, der erregt weärden kann, um einen inker anzuziehen, der mit dem Verband verbunden ist, der sich aus dem Kolben 24 und dem Ventilelement 16 zusammensetzt.

Wenn im Betrieb der Hubmagnet erregt wird, wandert das Ventilelement 16 gegen die Wirkung der zugehörigen Feder 25, und während der Anfangsbewegung geht der zylindrische Teil I7 mit. Diese Bewegung geht weiter, bis die Vergrößerung 19 am Absatz 20 anstößt und die zweiten Ventilmittel geschlossen werden. Daduerch wird die Verbindung zwischen den gegenüberliegenden Enden des Zylinders unterbrochen. Eine fortgesetzte Bewegung des Ventilelemente 16 hebt dieses von einem Sitz, der am zylindrischen Teil 17 gebildet ist, und Kraftstoff unter Druck fließt durch den Kanal 22 und die Nut zu dem einen Ende des Zylinders 11. Der unter Druck stehende Kraftstoff bewirkt eine Bewegung des Freikolebens 12 in Richtung auf das andere Ende des Zylinders, und Kraftstoff wird von diesem Ende des Zylinders durch den Auslaß I4 äur Einspritzdüse. ■ verdrängt. Der Freikolben 12 ist mit einem Anschlag versehen, und wenn dieser wirksam wird, um den Freikolben festzuhalten, wird ein weiteres Fließen von Kraftstoff zur Düse 15 verhindert. Die Feder 18 ist ausreichend stark, um irgendeine Bewegung des Teils 17 als Folge irgendeiner geringen Druckdifferenz zwischen den gegenüberliegenden Enden zu verhindern, wenn der Freikolben wandert,und auch bei dessen Ankommen am Ende des Bewegungswegs.

Wenn der Hubmagnet entregt wird, wandert das Ventilelement 16 zunächst auf den Sitz, der am zylindrischen Teil 17 gebildet ist, um die Zufuhr von Kraftstoff unter Druck vom Akkumulator zu unterbinden, und eine weitere Bewegung des Ventilelements zusammen mit dem zylindrischen Teil 17 führt zu einer Bewegung der Vergrößerung 19 vom Absatz weg, um damit die gegenüberliegenden Enden des Zylinders 11 in eine Verbindung mitein-

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ander zu bringen. Venn das geschieht, bewegt die Feder 13 den Freikolben in Sichtung auf das eine Ende des Zylinders, und eine neue Zufuhr an Kraftstoff vird in das andere Enede des Zylinders eingelassen, in Vorbereitung auf den Arbeitsablauf, der wiederholt werden soll. Die Kraftstoffmenge, die mit jedem Einspritzhub zugeführt wird, hängt von der Anfangslage des Freikolbens 12 ab, die eingestellt werden kann, indem die Zeit bestimmt wird, während der der Hubmagnet 25 entregt ist.

In Fig. 2 ist eine Torrichtung gezeigt, die im Prinzip mit der in Fig. 1 gezeigten Torrichtung übereinstimmt, außer daß der Auslaß 14 zum abwechselnden Eingehen einer Verbindung mit mehreren Auslaßöffnungen 30 eingerichtet ist, die jeweils mit mehreren Einspritzdüsen 31 verbunden sind. Sie Torrichtung kann deshalb Kraftstoff mehreren Einspritzdüsen in einer Folge zuführen.

Zu beachten ist ferner, daß die in Flg. 2 gezeigte Torrichtung eine Abwandlung des Freikolbens 32 im Vergleich zum Freikolben 12 aus Fig. 1 beinhaltet. Der Freikolben 32 iet mit einem sich axial erstreckenden Kanal 33 vorgesehen, der in offener Verbindung mit dem Ende des Zylinders steht, das die Feder enthält, und am anderen Ende steht er mit einer Öffnung 34 in Verbindung, die in die Wand des Freikolbens eingeformt let. Sie Öffnung 34 steht in einer bestimmten Lage während der Bewegung des Freikolbens 32 in Richtung auf das andere Ende des Zylinders mit einer Öffnung 33 in Verbindung, die in einen Zylinder öffnet, welcher einen verschiebbaren Ireikolben 36 enthält. Der Freikolben 36 wird in Richtung auf die Öffnung 33 durch Federkraft vorgespannt, und ein Anschlag 37 ist vorgesehen, um das Maß seiner Bewegung gegen die Wirkiung der Feder zu begrenzen. Wenn deshalb im Betrieb der Freikolben 32 auereichend gewandert ist, um die Öffnungen 34 ^ 35 in Verbindung miteinander zu bringen, fällt der Druck innerhalb des Auslasses 14 mit der Bewegung des Freikolbens 36 gegen die Wirkung seiner Feder. Ser Effekt davon ist, daß das federgespannte Ventilelement in jeder Einspritzdüse sich als eine Folge des geringeren Drucks schließt und eine weitere Zufuhr von Kraftstoff zum Motor aufhört. Der Anschlag 37 für den Freikolben 36 ist einstellbar, so daß der in dem Auslaß I4 am

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Ende der Bewegung des Freikolbens 32 auftretende Restdruck geregelt werden kann. Selbst wenn der Kolben 36 jedoch am Anschlag 37 ankommt, reicht der Druckanstieg, der im Auslaß I4 während einer weiteren Bewegung des Freikolbens 32 auftritt, nicht aus, um eine Sekundäreinspritzung des Kraftstoffs ron der Einspritzdüse 31 aus zu bewirken, die zu diesem Zeitpunkt mit dem Auslaß I4 verbunden ist.

TJm eine Bückkehr des Freikolbens in seine Ausgangslage zu ermöglichen, ist eine Nut 38 in dem Frebikol-ben 32 vorgesehen, und das hat den Effekt, die öffnung 35 in Verbindung mit einem Ablauf zu setzen, so daß sich der Freikolben 36 unter der Wirkung seiner Federspannung bewegen kann. Darüber hinaus ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel zu sehen, daß der Teil 1? *it einer zylindrischen Verlängerung 39 versehen ist und daß das Ende des Zylinders, das die Feder 18 enthält, ständig mit dem Akkumulator 10 in Verbindung steht, so daß bei Erregung des Hubmagneten der Teil 17 druokausgeglichen ist.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Pumpvorrichtung für flüssigen Kraftstoff zur Zufuhr von Kraftstoff zu einem Brennkraftmotor, gekennzeichnet durch einen Akkumulator zur Speicherung von unter Druck stehendem Kraftstoff, Kittel zum Laden des Akkumulators, einen Zylinder, einen in den Zylinder verschiebbaren Freikolben, Federmittel zum Brücken des Freikolbens in Richtung auf ein Ende des Zylinders, einen Auslaß vom anderen Ende dee Zylinders, erste Tentilmittel zur Regelung der Verbindung zwischen dem einen Ende des Zylinders und dem Akkumulator, zweite Ventllmitetel zur Regelung der Verbindung zwischen den Enden des Zylinders und Betätigungsmittel zur Betätigung der beiden Ventilmittel, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß dann, wenn Kraftstoff zum Auslaß geleitet werden soll, die Mittel zuerst zum Schließen der zweiten Ventilmittel und dann zum öffnen der ersten Ventilmittel in Funktion gesetzt werden, derart, daß Kraftstoff vom Akkumulator dem einen Ende des Zylinders zugeführt wird und dadurch eine Bewegung des Freikolbens in Richtung auf das andere Ende des Zylinders bewirkt und Kraftstoff daraus zum Auslaß verdrängt wird, während bei einem Ausschalten der Mittel die ersten Ventilmittel geschlossen werden, dem sich das öffnen der zweiten Ventilmittel anschließt, derart, daß die Rückkehr des Freikolbens zu dem einen Ende des Zylinders ermöglicht wird.

2. Vorrichtung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Ventilmittel ein Ventilelement, das in einer Bohrung verschiebbar ist,und einen innerhalb der Bohrung verschiebbaren Teil aufweisen, der einen Sitz für das Ventilelement zur Bestimmung des Kraftstoff-Flusses von dem Akkumulator zu dem einen Ende des Zylinders bildet und auch das Ventilelement der zweiten Ventilmittel bildet, wobei der Sitz deer zweiten Ventilmittel durch einen Absatz gebildet ist, der in der Bohrung gebildet ist.

3· Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Federmittel zum Brücken des Ventilelements gegen seinen Sitz und gleichzeitig zum Wegheben des Ventilelements der zweiten Ventilmittel von seinem Sitz.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz tun das offene Ende eines Kansls herum geformt ist, der in dem Teil vorgesehen ist, wobei der Kanal ständig mit dem einen Ende des Zylinders in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Akkumulator mit einer Stelle in der Bohrung in Verbindung steht, die zwischen dem Ventilelement und dem feil liegt*

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Kolben in einer Wirkverbindung mit dem Ventilelement, der von dem Druck des Kraftstoffs in dem Akkumulator beeaufschlagt ist» derart, daß das Ventilelement im wesentlichen druckausgeglichen ist,

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet torch weitere Federmittel, die auf den Teil zum Brücken desselben in Sichtung auf das Ventilelement einwirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Teils, das vom Ventilelement/fernt liegt, mit dem Druck des Kraft« stoffs beaufschlagt wird, der in dem anderen Ende des Zylinders herrscht,

9* Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Teil mit einer Verlängerung an seinem Ende versehen ist, der von dem Ventilelement fernt liegt, wobei das Ende der Verlängerung mit dem Druck des Kraftstoffs innerhalb des Akkumulators beaufschlagt wird, derart, daß der Teil im wesentlichen druckausgeglichen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9» gekennzeichnet durch einen Fließweg in dem Freikolben, durch den Kraftstoff vom anderen Ende des Zylinders entweicht, wenn sich der IPreikolben in eine bestimmte Lage in dem Zylinder bewegt hat.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Verteiler, /ent- _ 3 _

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der so eingerichtet ist, daß er das andere Ende des Zylinders abwechselnd mit den Einspritzdüsen des zugehörigen Motors während der Bewegungen des Freikolbens in Richtung auf das andere finde des Zylinders in Verbindung setzt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Mittel zur Bestimmung des Drucks des Kraftstoffe in dem anderen Ende des Zylinders nach Einnahme der genannten Lage des Freikolbens.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel durch einen federbelasteten Abströmkolben und einen Anschlag zum Begrenzen des Maßes der Bewegung des Abströmkolbens gebildet sind.

14· Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Mittel an dem Freikolben zur Ermöglichung einer Entweichung von Kraftstoff aus dem Zylinder, der den Abstvömkolben enthält, wenn der Freikolben in Sichtung auf das »eine Ende des Zylinders zurückgekehrt ist.

13* Vorrichtung nach Anspruch Η, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement von einer elektromagnetischen Vorrichtung angetrieben wird.

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